Geomedia Volume 14 Nomor 1 Mei 2016

33

ANALISIS KARAKTERISTIK ENDAPAN BERDASARKAN LITOFASIES

DAN PROSES GEOMORFIK PADA ALUR SUNGAI GENDOL

PASCA ERUPSI MERAPI TAHUN 2010

Oleh:

Dhandun Wacano1 dan Reineta Puspitasari2 1Prodi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan

Universitas Islam Indonesia 2 Departemen Geografi Lingkungan Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada

dhandhunwacano@uii.ac.id

Abstrak

Merapi adalah gunungapi paling aktif yang ada di Indonesia. Merapi meletus dahsyat

dengan skala 4 VEI pada tahun 2010 yang lalu. Letusan tersebut mengeluarkan lava dan

material piroklastik dengan total kurang lebih 140 juta meter kubik. Material endapan

tersebut tersebar pada seluruh wilayah disekitar gunungapi. Endapan hasil letusan Merapi

memiliki karakteristik masing-masing sesuai dengan lokasi pengendapan. Informasi

karakteristik setiap endapan sangat penting untuk berbagai aplikasi terkait pengelolaan

dan pemanfaatan endapan hasil letusan. Lokasi penelitian berada pada Alur Sungai Gendol.

Alur Sungai ini menjadi salah satu jalur aliran lava dan material piroklastik terbanyak dan

terjauh. Material hasil letusan Merapi akan mengalami proses pengendapan menjadi

lapisan batuan volkaniklastik dengan ciri dan karakteristik yang berbeda-beda. Perbedaan

karakteristik endapan tersebut di sebabkan faktor proses geomorfik-dinamik yang ada di

alur sungai. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk (a) mengidentifikasi litofasies dan proses

geomorfik pada Alur Sungai Gendol dan (b) menganalisis karakteristik endapan hasil

letusan Merapi tahun 2010 pada Alur Sungai Gendol. Metode yang digunakan dalam

penelitian ini adalah metode survei lapangan dan analisis laboratorium. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa Alur Sungai Gendol terbagi dalam 3 fasies, yaitu fasies sentral-

proksimal dengan karakterisik endapan berupa piroklastik luncuran dan piroklastik surge,

fasies medial dengan dominasi endapan lahar, fasies, dan fasies distal awal dengan

dominasi endapan aliran berkonsentrasi tinggi.

Kata kunci: Karakteristik endapan, litofasies, proses geomorfik, alur Sungai Gendol

Abstract

Merapi is the most active volcanoe in Indonesia. Merapi erupted explosively reaching

4 VEI scale in 2010. The eruptions spilled lava and pyroclastic materials with a total of

approximately 140 million cubic meters. The materials were spread on the whole area

around the volcano. Merapi eruption materials were deposited in the process of becoming

volcaniclastic sediment rock. The eruption sediment material of Merapi has different

characteristics based on the location of deposition. Information about sediment

characteristics is very important for management and utilization of sediment problems. The

study takes place in Gendol River (Sungai Gendol)-one of the areas that becomes the main

path of lava and pyroclastic flows. The difference of sediment characteristics is caused by

dynamic-geomorphic processes in the river channel. This research aims at (a) identifying

litofacies and geomorphic processes working on the Gendol River, and (b) analyzing

sediment characteristics of 2010 Merapi Eruption in Gendol River. This research used a field

survey method including laboratory analysis and a field survey. The results show that the

Analisis Karakteristik Endapan Berdasarkan Litofasies dan Proses Geomorfik pada Alur Sungai Gendol Pasca Erupsi Merapi

Tahun 2010

34

Gendol River Channel has three facies i.e. central-proximal facies with pyroclastic flow and

pyroclastic surge sediment, medial facies with volcanic debris flow sediment, and pre-distal

facies that consist of hyperconcentrated flow sediment.

Key words: Sediment characteristics, lithofacies, geomorphic process, Gendol River Channel

PENDAHULUAN

Merapi adalah gunungapi paling aktif di Indonesia (Sutikno et al., 2007). Merapi

meletus terakhir kali tahun 2010 dengan tipe letusan explosive dan bersifat merusak.

Letusan Merapi tahun 2010 mengeluarkan material letusan dalam jumlah yang sangat

besar. Hasil perhitungan menunjukkan volume letusan mencapai tigapuluh kali lipat lebih

besar dari letusan Merapi tahun 2006. Material letusan tersebut tersebar mengisi lembah-

lembah bagian hulu dari sungai-sungai di lereng selatan Merapi (Hadmoko et al., 2011).

Alur Sungai Gendol merupakan salah satu lembah yang terisi oleh material letusan Merapi

tahun 2010 (Gambar 1).

Gambar 1. Lokasi penelitian Alur Sungai Gendol: kotak merah

(Sumber Aster DEM Jawa Tengah S08E110 dan Google Earth)

Material piroklastik Alur Sungai Gendol berasal dari rangkaian letusan dengan

puncak letusannya terjadi pada tanggal 4 November 2010 pukul 17:05 WIB (Surono et al.,

2012). Puncak letusan Merapi menyebabkan runtuhnya kubah lava di bagian kawah

sehingga terjadi luncuran awan panas (pyroclastic blast) yang meluncur menuruni lembah

Sungai Gendol. Material letusan juga menjadi sumber terjadinya fenomena lainya yang

Kota Yogyakarta

Pegunungan sewu

Merapi

Merbabu

Pegunungan Menoreh

Sumbing

Kali Progo

U

Geomedia Volume 14 Nomor 1 Mei 2016

35

dikenal dengan istilah banjir lahar. Bronto et al. (2011) menyebutkan sekitar 34 juta m3

material letusan Alur Sungai Gendol berpotensi menjadi lahar.

Endapan letusan Merapi secara alami akan mengalami proses pengendapan menjadi

batuan volkaniklastik. Lapisan endapan tersebut memiliki banyak manfaat, salah satunya

sebagai komponen pembentuk lapisan akuifer airtanah pada daerah tangkapan air hujan.

Selain itu material letusan di sekitar merapi juga sering dimanfaatkan sebagai bahan

tambang galian golongan C yang di jual bahkan hingga keluar Yogyakarta. Namun

demikian, material endapan letusan Merapi memiliki ciri dan karakteristik yang berbeda-

beda terkait lokasi pengendapan dan proses geomorfik yang bekerja. Terlebih lagi proses

dinamika yang terjadi dalam alur sungai sangat besar pengaruhnya terhadap sifat endapan

yang terbentuk. Sehingga informasi mengenai karakteristik endapan Merapi terutama yang

banyak dimanfaatkan sebagai bahan tambang sangat penting untuk diketahui sebagai

landasan dasar dalam perencanaan dan pengelolaan masalah sedimen di dalam alur

sungai.

TUJUAN PENELITIAN

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengindentifikasi karakteristik endapan hasil

letusan Gunungapi Merapi Tahun 2010 mendasarkan pada kondisi litofasies dan proses

geomorfik pada Alur Sungai Gendol. Secara lebih terperinci, tujuan penelitian ini dijabarkan

sebagai berikut:

a. mengidentifikasi litofasies dan proses geomorfik pada Alur Sungai Gendol

b. menganalisis karakteristik endapan hasil letusan Merapi tahun 2010 pada Alur Sungai

Gendol

METODE

Metode dalam penelitian ini adalah metode survei lapangan dan analisis

laboratorium. Pelaksanaan penelitian dilakukan melalui beberapa tahapan, yaitu tahap

persiapan alat dan bahan, tahap survei dan pengukuran di lapangan, tahap pengambilan

sampel, tahap pengujian sampel di laboratorium, dan tahap analisis hasil survei dan hasil

uji laboratorium. Pengamatan lapangan dilakukan dengan membagi jarak per 500 m

sepanjang alur sungai. Identifikasi fasies endapan dan proses geomorfik lokasi penelitian

dilakukan dengan interpretasi citra satelit dan survei lapangan. Citra satelit yang digunakan

untuk interpretasi proses geomorfik adalah citra Geo-Eye tahun perekaman 2011. Citra

Geo-Eye merupakan citra satelit yang memiliki resolusi spasial tinggi. Citra satelit ini

mempermudah kita untuk mengenali objek dengan jelas, sehingga kenampakan proses

geomorfik secara detil dapat terlihat dengan baik.

Identifikasi fasies endapan dan proses geomorfik juga dilakukan dengan

pengamatan langsung di lapangan. Pada survei lapangan, kegiatan yang dilakukan antara

lain pengamatan, pengukuran, dan pengambilan sampel material. Terkait dengan

interpretasi proses geomorfologi menggunakan citra satelit, kegiatan survei lapangan

berfungsi sebagai bahan validasi hasil interpretasi yang sifat subjektifitasnya masih tinggi.

Analisis Karakteristik Endapan Berdasarkan Litofasies dan Proses Geomorfik pada Alur Sungai Gendol Pasca Erupsi Merapi

Tahun 2010

36

Sampel endapan yang diambil digunakan untuk uji laboratorium terkait dengan

karakteristik endapan pada setiap lokasi pengamatan. Hasil uji sampel endapan ini

kemudian digunakan untuk mendiskripsikan karakteristik gradasi masing-masing endapan.

Hasil kegiatan interpretasi, survei lapangan, dan uji laboratorium berhasil mengindentifikasi

proses-proses geomorfologi yang terjadi pada lokasi penelitian. Mengingat dinamika Alur

Sungai Gendol yang sangat tinggi, maka sangat dimungkinkan beberapa lokasi telah

mengalami perubahan dari kondisi awal penelitian ini dilakukan pada Januari 2013 samapi

dengan Februari tahun 2014.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Survei lapangan merupakan sebuah metode yang banyak memakan biaya, waktu,

dan tenaga, namun survei lapangan juga memiliki banyak keuntungan, salah satunya

adalah pemahaman langsung tentang proses alam yang terjadi secara faktual. Kemajuan

teknologi seperti saat ini memungkinkan kita untuk melakukan inovasi dengan teknik survei

cepat terintegrasi terhadap fenomena alam seperti proses geomorfologi berupa gerak

massa batuan (Wacano et al, 2013a). Hasil dari kegiatan survei lapangan akan menjadi lebih

meyakinkan jika dikombinasikan dengan uji laboratorium, sehingga hasil dari kegiatan

survei dan uji laboratorium terhadap endapan letusan Merapi 2010 di alur Sungai Gendol

dapat menunjukkan bahwa di Alur Sungai Gendol terdapat 3 fasies utama dengan

karakterisik masing-masing lokasi pengamatan (Gambar 2).

Identifikasi litofasies dan proses geomorfik lokasi penelitian

Litofasies pada lokasi penelitian dapat diklasifikasikan menjadi fasies sentral-

proksimal, fasies medial, dan fasies distal awal. Fasies sentral-proksimal lokasi penelitian

berada pada bagian kawah dan kepundan. Fasies proksimal berada pada lereng atas hingga

lereng tengah gunungapi. Fasies proksimal memiliki ciri material penyusun berupa

perselingan aliran lava dan breksi piroklastik. Fasies sentral dan proksimal juga memiliki ciri

khas berupa proses aliran kering (dry flow) material endapan yang banyak di kontrol oleh

faktor gravitasi dan kondisi kelerengan. Salah satu contoh proses geomorfologi yang

dijumpai pada fasies sentral dan proksimal adalah erosi dan longsoran tebing (Wacano et

al, 2013b).

Fasies medial menempati bagian lereng bawah hingga lereng kaki gunungapi. Fasies

medial tersusun atas litofasies berupa breksi piroklastika, breksi lahar, dan konglomerat.

Fasies medial memiliki penciri khusus berupa aliran basah (wet flow). Aliran basah (wet flow)

dikontrol oleh faktor utama berupa gaya gravitasi dan faktor pemicu berupa air hujan. Air

hujan berakumulasi dengan endapan letusan membentuk banjir lahar. Pasca letusan

Gunungapi Merapi 2010 lokasi fasies medial merupakan area endapan piroklastik luncuran,

namun pada proses selanjutnya endapan piroklastik mengalami perubahan menjadi lahar.

Fasies distal merupakan zona pengendapan sedimen (sedimentation zone) terlarut

oleh proses aliran biasa (stream flow). Fasies distal memiliki penciri litofasies berupa

endapan epiklastika dan endapan material halus berukuran pasir dan lempung. Fasies distal

pada awalnya didefinisikan sebagi zona sedimentasi partikel-partikel halus yang terlarut

dalam aliran air. Partikel halus akan mengendap membentuk gradasi butir yang baik dan

membentuk perlapisan (bedding) seperti endapan fluvial. Identifikasi dan pengamatan

lapangan pada lokasi yang diindikasikan sebagai fasies distal ternyata tidak menemukan

Geomedia Volume 14 Nomor 1 Mei 2016

37

Gambar 2. Lokasi pengamatan dan titik sampel di sepanjang lokasi penelitian Alur Sungai

Gendol

Analisis Karakteristik Endapan Berdasarkan Litofasies dan Proses Geomorfik pada Alur Sungai Gendol Pasca Erupsi Merapi

Tahun 2010

38

perlapisan endapan dengan struktur yang baik. Hasil survei dan pengamatan menunjukkan

bahwa material endapan fasies distal lokasi penelitian terdiri dari endapan lahar lama dan

endapan hyperconcentrated flow. Sehingga hasil identifikasi kondisi endapan pada zona ini

menjadi dasar lokasi ini sebagai zona transisi fasies medial ke fasies distal, yang kemudian

dalam penelitian ini disebut dengan fasies distal awal.

Karakteristik endapan pada setiap fasies

Berdasarkan hasil identifikasi fasies dan proses-proses geomorfologi lokasi

penelitian, maka dapat kita analisis penciri khusus setiap endapan hasil letusan Gunungapi

Merapi tahun 2010. Letusan tahun 2010 menutupi endapan material penyusun fasies

letusan lama sehingga membentuk susunan endapan baru. Hasil pengamatan dan

pengukuran lapangan diperoleh beberapa klasifikasi endapan, yaitu endapan material

piroklastik luncuran (pyroclastic flow), endapan piroklastik jatuhan (pyroclastic fall), endapan

piroklastik gelombang (pyroclastic surge), endapan lahar, endapan aliran berkonsentrasi

tinggi (hyperconcentrated flow), endapan fluvial dan kombinasi beberapa endapan yang

terjadi pada satu lokasi segmen pengamatan.

Endapan pada fasies sentral-proksimal berupa endapan piroklastik luncuran dan

piroklastik surge (Gambar 3a-b). Aliran piroklastik (pyroclastic flow) adalah gerak massa

fragmen-fragmen batuan serta gas vulkanik yang bergerak sangat cepat karena pengaruh

gaya gravitasi meluncur dari kawah gunungapi melalui lembah-lembah volkan (Andreastuti

et al., 2000; Thouret, et al., 2000; Voight, et al., 2000 dan DGWR, 2001). Pada lokasi penelitian

endapan piroklastik luncuran memiliki ciri fragmen endapan tersusun acak dengan sortasi

endapan buruk. Memiliki fragmen endapan yang menyudut tajam dan termasuk juvenile

piroklas dan cognate piroklas. Komposisi gradasi butirnya termasuk gradasi pasir-batu

dengan sebaran bervariasi. Ukuran debu-pasir halus ada pada semua sampel dengan

persentase butir semakin kecil dari debu-kerakal. Endapan piroklastik luncuran juga

memiliki komposisi sebaran butir yang tergolong baik.

Endapan piroklastik surge berasosiasi dengan piroklastik jatuhan. Endapan ini

memiliki ciri fragmen struktur perlapisan endapan bertingkat dengan permukaan

diselubungi oleh kerak debu vulkanik. Endapan ini juga memiliki sortasi gradasi butir yang

termasuk baik. Komposisi gradasi butir Lapisan Prs-kerak didominasi debu (< 0,1 mm)

sedangkan lapisan Ps-L1 s.d. Ps-L3 merupakan pasir halus hingga pasir sedang.

Fasies Medial di dominasi oleh endapan lahar (Gambar 3c-d). Endapan lahar

merupakan hasil dari aliran volcanic debris flow. Endapan lahar memiliki ciri kesan

perlapisan endapan tegas dan terdapat pemisah berupa lapisan debu vulkanik. Sortasi

gradasi butir masih termasuk buruk dengan lapisan bagian atas dan tengah memiliki

ukuran besar butir pasir sedang-halus sedangkan lapisan paling bawah memiliki ukuran

butir kasar berupa kerikil dan kerakal dengan persentase mencapai 37 %.

Geomedia Volume 14 Nomor 1 Mei 2016

39

Gambar 3. Karakteristik litofasies endapan: (a) piroklastik luncuran, (b) piroklastik surge, (c)

lahar di atas piroklastik luncuran, (d) lahar, (e) hyperconcentrated flow

a b

c d

e

Analisis Karakteristik Endapan Berdasarkan Litofasies dan Proses Geomorfik pada Alur Sungai Gendol Pasca Erupsi Merapi

Tahun 2010

40

Endapan pada fasies distal awal berupa endapan hyperconcentrated flow (Gambar

3e). Ciri endapan ini memiliki struktur perlapisan jelas dan baik dengan komposisi butir

berukuran debu dan pasir halus. Sortasi butirnya masih acak dan terdapat fragmen batuan

berukuran kerakal di permukaanya. Komposisi gradasi butir termasuk dalam komposisi

gradasi butir pasir-batu. Dicirikan dengan lapisan lahar F-L1 dan F-L2 terdiri dari ukuran

butir kasar sedangkan lapisan F-L3 dan F-L4 terdiri dari besar butir pasir halus hingga debu

akumulasi debu. Persentase debu pada setiap lapisan sangat tinggi mencapai 65 %.

SIMPULAN

Hasil dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa:

1. Alur Sungai Gendol terbagi dalam 3 fasies, yaitu fasies sentral-proksimal dengan proses

geomorfik berupa aliran kering yang dipengaruhi gravitasi dan kelerentan (dry flow),

fasies medial yang di cirikan dengan proses geomorfik aliran basah (wet flow), dan fasies

distal awal yang dicirikan dengan proses geomorfik berupa transisi aliran sedimen

berkonsentrasi tinggi dengan aliran fluviatil (stream flow)

2. Karakterisik endapan hasil letusan Merapi tahun 2010 di Alur Sungai gendol dapat

dibedakan menjadi endapan tipe piroklastik luncuran, endapan piroklastik surge,

endapan lahar, dan endapan aliran berkonsentrasi tinggi.

UCAPAN TERIMA KASIH

Alhamdulillah, penulis mengucapkan terimakasih kepada pihak-pihak yang telah

membantu dalam kegiatan penelitian ini. Diantaranya tim peneliti dari Universite Blaise

Pascal, Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne, dan Pusat Studi Bencana UGM. Serta tidak

lupa penulis ucapkan terima kasih kepada para guru kami di Program Studi MPPDAS

Fakultas Geografi UGM.

DAFTAR PUSTAKA

Andreastuti, S.D., Alloway, B.V., Smith, I.E.M. 2000. A detailed tephrostratigraphic framework

at Merapi Volcano Central Java Indonesia: implications for eruption predictions and

hazard assessment. Journal of Volcanology and Geothermal Research, Vol. 100: 51–

67.

Bronto, S., Sayudi, D. S., Muzani, M., Putra, R. 2011. Potential Hazard of Merapi in The Near

Future. International Workshop Lesson Learned from the 2010 Merapi Eruption,

November 01-02 2011. Yogyakarta.

Directorate General of Water Resources (DGWR). 2001. Review Master Plan Study on Mt

Merapi. Supporting Report [B] Volcanic Disaster Mitigation Plan. Ministry of

Settlement and Regional Infrastructure, Republik Indonesia.

Hadmoko, D.S., Marfai, M.A., Widiyanto, Permatasari, A.L., Wacano, D. 2011. Pemodelan

Mikrozonasi Risiko Bahaya Lahar Akibat Erupsi Merapi 2010 di Wilayah Perkotaan:

Kasus Aliran Sungai Code. Laporan Penelitian. Pascasarjana Universitas Gadjah Mada.

Geomedia Volume 14 Nomor 1 Mei 2016

41

Surono, Jousset, P., Pallister, J., Boichu, M., Buongiorno, M.F., Budisantoso, A., Costa, F.,

Andreastuti, S., Prata, F., Schneider, D., Clarisse, L., Humaida, H., Sumarti, S., Bignami,

C., Griswold, J., Carn, S., Oppenheimer, C., Lavigne, F. 2012. The 2010 explosive

eruption of Java's Merapi volcano—A ‘100-year’ event. Journal of Volcanology and

Geothermal Research Vol. 241–242: 121–135.

Sutikno, Santoso, W.L., Widiyanto, Kurniawan, A., Purwanto, T.H. 2007. Kerajaan Merapi

Merapi Kingdom. Badan Penerbit Fakultas Geografi Universitas Gadjah Mada.

Yogyakarta.

Thouret, J.C, Lavigne, F., Kelfoun, K., and Bronto, S. 2000. Toward a revised hazard

assessment at Merapi volcano, Central Java. Journal Volcanology. Geotherm. Res., Vol.

100: 479-502.

Voight, B., Constantine, E.K., Siswowidjoyo, S., and Torley, R. 2000. Historical eruptions of

Merapi Volcano Central Java Indonesia 1768-1998. J. Volcanol. Geotherm. Res.,

Vol.100: 69-138

Wacano, D., Hadmoko, D.S., Susmayadi, I.M., Nurohman, S., Mujianto, B.A., Nugroho, A.S.

2013a. Identifikasi Tipologi Longsor Untuk Analisis Mitigasi Bencana Studi Kasus:

Dusun Sidorejo, Desa Tieng, Kejajar Wonosobo. Seri Bunga Rampai “Zamrud

Khatulistiwa”. ISBN: 978-602-7797-25-3. Kanisius, Yogyakarta-Indonesia

Wacano, D., dan Ayuningtyas E.A., 2013b. Indentifikasi Proses-Proses Geomorfologi yang

Berpengaruh Terhadap Litifikasi Endapan Piroklastik Pada Bagian Hulu Sungai

Gendol Pasca Erupsi Merapi Tahun 2010. Jurnal Sains Geografi. Jurusan Pendidikan

Geografi UNY